DE102014112093A1 - Test System for an Oxidation Catalyst / Hydrocarbon Injector - Google Patents
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Abstract
Ein Prüfsystem für einen Oxidationskatalysator (OC)/eine Kohlenwasserstoff-Einspritzeinrichtung (HCI) weist ein Steuergerät auf, das einen ersten Sauerstoffsensoreingang, der derart konfiguriert und angeordnet ist, einen ersten Sauerstoffsensorwert stromaufwärts einer Oxidationskatalysator-/OC-Vorrichtung zu empfangen, und einen zweiten Sauerstoffsensoreingang auf, der derart konfiguriert ist, einen zweiten Sauerstoffsensorwert stromabwärts der OC-Vorrichtung zu empfangen. Das Steuergerät ist derart konfiguriert und angeordnet, auf Grundlage einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten Sauerstoffsensorwert eine erste Prüfung auszuführen, um eine fehlerhafte OC-Vorrichtung oder eine fehlerhafte HCI zu detektieren.An oxidation catalyst (OC) / hydrocarbon injector (HCI) testing system includes a controller having a first oxygen sensor input configured and arranged to receive a first oxygen sensor value upstream of an oxidation catalyst / OC device, and a second oxygen sensor value Oxygen sensor input configured to receive a second oxygen sensor value downstream of the OC device. The controller is configured and arranged to perform a first test based on a difference between the first and second oxygen sensor values to detect a faulty OC device or a faulty HCI.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge und insbesondere ein Prüfsystem für einen Oxidationskatalysator (OC) und eine Kohlenwasserstoff-Einspritzeinrichtung (HCI von engl.: ”hydrocarbon injector”).The present invention relates to motor vehicles, and more particularly, to an oxidation catalyst (OC) and a hydrocarbon injector (HCI) inspection system.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Abgas, das von einem Verbrennungsmotor ausgestoßen wird, stellt ein heterogenes Gemisch dar, das gasförmige Emissionen, wie, ist jedoch nicht darauf beschränkt, Kohlenmonoxid (”CO”), nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe (”HC”) und Stickoxide (”NOXx”) wie auch Materialien in kondensierter Phase (Flüssigkeiten und Feststoffe) enthält, die Partikelmaterial (”PM”) bilden. Katalysatorzusammensetzungen, die typischerweise an Katalysatorträgern oder -substraten angeordnet sind, sind in einem Motorabgassystem als Teil eines Nachbehandlungssystems vorgesehen, um bestimmte oder alle dieser Abgasbestandteile in nicht regulierte Abgaskomponenten umzuwandeln.Exhaust gas expelled from an internal combustion engine represents a heterogeneous mixture that contains gaseous emissions such as, but not limited to, carbon monoxide ("CO"), unburned hydrocarbons ("HC") and nitrogen oxides ("NOX x "). as well as condensed phase materials (liquids and solids) that form particulate matter ("PM"). Catalyst compositions typically disposed on catalyst carriers or substrates are provided in an engine exhaust system as part of an aftertreatment system to convert some or all of these exhaust constituents to unregulated exhaust gas components.
Eine Art von Abgasbehandlungstechnologie zur Reduzierung von Emissionen ist ein Partikelfilter (”PF”). Der PF ist so ausgelegt, dass er Dieselpartikelmaterial oder Ruß aus dem Abgas eines Motors entfernt. Das Partikelmaterial, das aus dem Abgas entfernt wird, wird durch den PF abgefangen und in diesen geladen. Wenn angesammelter Ruß ein vorgegebenes Niveau erreicht, wird der PF entweder ausgetauscht oder regeneriert. Ein Austausch oder eine Regeneration stellt sicher, dass eine Rußentfernung bei gewünschten Parametern anhält. Darüber hinaus weisen viele Motoren einen Oxidationskatalysator (”OC”) auf, der Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert, um die Emissionen weiter zu verringern.One type of exhaust treatment technology for reducing emissions is a particulate filter ("PF"). The PF is designed to remove diesel particulate matter or soot from the exhaust of an engine. The particulate matter that is removed from the exhaust gas is trapped by and loaded into the PF. When accumulated soot reaches a predetermined level, the PF is either replaced or regenerated. Replacement or regeneration ensures that soot removal will stop at desired parameters. In addition, many engines have an oxidation catalyst ("OC") that oxidizes hydrocarbons and carbon monoxide to carbon dioxide and water to further reduce emissions.
Bei gewissen Anordnungen kann ein Kraftfahrzeug auch eine Kohlenwasserstoff-Einspritzeinrichtung (HCI) aufweisen, die Kohlenwasserstoffe in Abgase einführt, um eine Abgastemperatur anzuheben. Die Anhebung der Abgastemperatur heizt den OC, um die katalytische Leistungsfähigkeit zu verbessern. Die Einführung von Kohlenwasserstoffen und hinzugefügter Wärme reduziert auch den Aufbau von Kontaminanten in dem OC und dem PF. Ein Ausfall der HCI wird oftmals als ein Fehler des OC fehldiagnostiziert. Ein unnötiger Austausch des OC ist ein teurer und zeitaufwendiger Prozess, der zu Kundenunzufriedenheit führen kann. Demgemäß ist es erwünscht, ein Prüfsystem bereitzustellen, das eine fehlerhafte HCI genauer detektieren kann. Zusätzlich ist es erwünscht, ein Prüfsystem bereitzustellen, das zwischen einer fehlerhaften HCI und einem fehlerhaften OC unterscheiden kann.In certain arrangements, a motor vehicle may also include a hydrocarbon injector (HCI) that introduces hydrocarbons into exhaust gases to raise an exhaust gas temperature. Increasing the exhaust gas temperature heats the OC to improve catalytic performance. The introduction of hydrocarbons and added heat also reduces the build-up of contaminants in the OC and the PF. Failure of the HCI is often misdiagnosed as an error of the OC. An unnecessary replacement of the OC is an expensive and time-consuming process that can lead to customer dissatisfaction. Accordingly, it is desirable to provide a test system that can more accurately detect a faulty HCI. In addition, it is desirable to provide a test system that can distinguish between a faulty HCI and a faulty OC.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist ein Prüfsystem für einen Oxidationskatalysator (OC)/eine Kohlenwasserstoff-Einspritzeinrichtung (HCI) ein Steuergerät auf, das einen ersten Sauerstoffsensoreingang, der derart konfiguriert und angeordnet ist, um einen ersten Sauerstoffsensorwert stromaufwärts einer Oxidationskatalysator-(OC)-Vorrichtung aufzunehmen, und einen zweiten Sauerstoffsensoreingang auf, der derart konfiguriert ist, einen zweiten Sauerstoffsensorwert stromabwärts der OC-Vorrichtung aufzunehmen. Das Steuergerät ist derart konfiguriert und angeordnet, auf Grundlage einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten Sauerstoffsensorwert eine erste Prüfung auszuführen, um eine fehlerhafte OC-Vorrichtung oder eine fehlerhafte HCI zu detektieren.In an exemplary embodiment, an oxidation catalyst (OC) / hydrocarbon injector (HCI) inspection system includes a controller having a first oxygen sensor input configured and arranged to provide a first oxygen sensor value upstream of an oxidation catalyst (OC) device and a second oxygen sensor input configured to receive a second oxygen sensor value downstream of the OC device. The controller is configured and arranged to perform a first test based on a difference between the first and second oxygen sensor values to detect a faulty OC device or a faulty HCI.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform weist ein Abgassystem für ein Kraftfahrzeug eine Kohlenwasserstoff-Einspritzeinrichtung (HCI), die derart konfiguriert ist, Kohlenwasserstoffe in das Abgassystem einzuführen, eine Oxidationskatalysator-(OC)-Vorrichtung, die stromabwärts der HCI angeordnet ist, einen ersten Sauerstoffsensor, der stromaufwärts der OC-Vorrichtung angeordnet ist, einen zweiten Sauerstoffsensor, der stromabwärts der OC-Vorrichtung angeordnet ist, sowie ein Prüfsystem für Oxidationskatalysator (OC)/eine Kohlenwasserstoff-Einspritzeinrichtung (HCI) auf. Das OC/HCI-Prüfsystem weist ein Steuergerät auf, das einen ersten Sauerstoffsensoreingang besitzt, der funktional mit dem ersten Sauerstoffsensor verbunden ist. Der erste Sauerstoffsensoreingang ist derart konfiguriert und angeordnet, einen ersten Sauerstoffsensorwert zu empfangen. Ein zweiter Sauerstoffsensoreingang ist funktional mit dem zweiten Sauerstoffsensor verbunden. Der zweite Sauerstoffsensoreingang ist derart konfiguriert, einen zweiten Sauerstoffsensorwert zu empfangen. Das Steuergerät ist derart konfiguriert und angeordnet, auf Grundlage einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten Sauerstoffsensorwert eine erste Prüfung auszuführen, um eine fehlerhafte OC-Vorrichtung oder eine fehlerhafte HCI zu detektieren.According to another exemplary embodiment, an automotive exhaust system includes a hydrocarbon injector (HCI) configured to introduce hydrocarbons into the exhaust system, an oxidation catalyst (OC) device located downstream of the HCI, a first oxygen sensor, located upstream of the OC device, a second oxygen sensor disposed downstream of the OC device, and an oxidation catalyst (OC) / hydrocarbon injector (HCI) inspection system. The OC / HCI test system includes a controller having a first oxygen sensor input operatively connected to the first oxygen sensor. The first oxygen sensor input is configured and arranged to receive a first oxygen sensor value. A second oxygen sensor input is operatively connected to the second oxygen sensor. The second oxygen sensor input is configured to receive a second oxygen sensor value. The controller is configured and arranged to perform a first test based on a difference between the first and second oxygen sensor values to detect a faulty OC device or a faulty HCI.
Gemäß einer noch weiteren beispielhaften Ausführungsform weist ein Verfahren zum Überwachen einer Oxidationskatalysator-(OC)-Vorrichtung und einer Kohlenwasserstoff-Einspritzeinrichtung (HCI) in einem Abgassystem ein Erfassen eines ersten Sauerstoffsensorwertes an einem ersten Sauerstoffsensor, der stromaufwärts der OC-Vorrichtung angeordnet ist, ein Erfassen eines zweiten Sauerstoffsensorwertes an einem zweiten Sauerstoffsensor, der stromabwärts der OC-Vorrichtung angeordnet ist, ein Berechnen einer Differenz zwischen dem ersten Sauerstoffsensorwert mit dem zweiten Sauerstoffsensorwert und ein Ausführen einer ersten Prüfung, um zu ermitteln, ob die OC-Vorrichtung oder die HCI fehlerhaft ist, auf Grundlage der Differenz zwischen dem ersten Sauerstoffsensorwert und dem zweiten Sauerstoffsensorwert.In yet another exemplary embodiment, a method of monitoring an oxidation catalyst (OC) device and a hydrocarbon injector (HCI) in an exhaust system includes detecting a first oxygen sensor value at a first oxygen sensor located upstream of the OC device Detecting a second oxygen sensor value at a second oxygen sensor downstream of the OC device calculating a difference between the first oxygen sensor value with the second oxygen sensor value and performing a first test to determine whether the OC device or the HCI is faulty based on the difference between the first oxygen sensor value and the second oxygen sensor value.
Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.The above features and advantages as well as other features and advantages of the invention will be readily apparent from the following detailed description of the invention when considered in conjunction with the accompanying drawings.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Andere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten werden nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen deutlich, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen:Other features, advantages, and details will become apparent, by way of example only, in the following detailed description of embodiments, the detailed description of which refers to the drawings, in which:
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Gebräuche zu beschränken. Es sei zu verstehen, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben. Ein Abgassystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist in
Das Abgassystem
Mit der Zeit und durch fortgesetzten Gebrauch können die HCI
Wie in
Ferner ist das Steuergerät
Nun wird Bezug auf
Das Steuergerät
An diesem Punkt sei zu verstehen, dass das Prüfsystem, das gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben ist, ermittelt, ob sowohl die OC-Vorrichtung als auch die HCI richtig funktionieren, und falls nicht, wird auf Grundlage von Daten, die durch an Bord befindliche Sauerstoffsensoren bereitgestellt werden, eine Unterscheidung zwischen einer fehlerhaften OC-Vorrichtung und einer fehlerhaften HCI getroffen. Es sei auch zu verstehen, dass die beispielhaften Ausführungsformen sowohl benzinbasierte als auch dieselbasierte Motorsysteme verwenden. Ferner sei zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung existierende Sensoren verwendet, um die OC-Vorrichtung und die HCI zu Prüfen und somit nicht den Gebrauch zusätzlicher Sensoren erfordert. Es sei auch zu verstehen, dass der erste und zweite Temperaturwert und der erste und zweite Sauerstoffniveauwert bei einer Mehrzahl von Werten ausgeführt sein können, die von einem entsprechenden ersten und zweiten Temperatursensor und ersten und zweiten Sauerstoffsensor empfangen werden.At this point, it should be understood that the test system described in accordance with an exemplary embodiment determines whether both the OC device and the HCI are functioning properly, and if not, based on data provided by on-board oxygen sensors provided a distinction is made between a faulty OC device and a faulty HCI. It should also be understood that the exemplary embodiments utilize both gasoline-based and diesel-based engine systems. Further, it should be understood that the present invention uses existing sensors to test the OC device and HCI, and thus does not require the use of additional sensors. It should also be understood that the first and second temperature values and the first and second oxygen level values may be performed at a plurality of values received from respective first and second temperature sensors and first and second oxygen sensors.
Obgleich die Erfindung mit Verweis auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente gegen Elemente davon ersetzt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Schutzumfang abzuweichen. Daher soll die Erfindung nicht auf die offenbarten bestimmten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern die Erfindung umfasst alle in den Schutzumfang der Anmeldung fallenden Ausführungsformen.Although the invention has been described with reference to exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made and equivalents may be substituted for elements thereof without departing from the scope of the invention. In addition, many modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the invention without departing from the essential scope thereof. Therefore, the invention should not be limited to the particular embodiments disclosed, but the invention includes all embodiments falling within the scope of the application.
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